熱線風速儀是一種能夠將流速信號轉化為電信號的測速儀器，同時也可用于測量流體的溫度或密度。
科技名詞定義
- 中文名稱：熱線風速儀
原理
熱線風速儀的工作原理是通過一根通電加熱的細金屬絲（稱為熱線）置于氣流中，熱線在氣流中的散熱量與流速有關，而散熱量導致熱線溫度變化進而引起電阻變化，從而將流速信號轉化為電信號。具體來說，熱線風速儀有兩種工作模式：
1. 恒流式：在這種模式下，通過熱線的電流保持不變，隨著熱線溫度的變化，其電阻也會發生變化，從而導致兩端電壓的變化，最終實現流速的測量。
2. 恒溫式：在此模式中，熱線的溫度始終保持不變，通常設定為150℃。為了維持這個恒定溫度，需要不斷調整加熱電流，而所需的加熱電流大小與流速呈正相關關系，因此可以通過測量加熱電流來確定流速。
特點
熱線風速儀的特點包括：
- 熱線長度一般在0.5至2毫米之間，直徑在1至10微米范圍內，常見的材料包括鉑、鎢或鉑銠合金等。
- 若以非常薄的金屬膜（厚度小于0.1微米）替代金屬絲，則成為熱膜風速儀，這種形式主要用于測量液體流速。
- 熱線除了單一的形式外，還有雙線式或三線式的組合形式，以便于測量多個方向的速度分量。
- 輸出的電信號經過放大、補償和數字化處理后，可以輸入計算機，從而提高測量精度并自動化數據后處理過程，擴展了測速的功能，例如同時測量瞬時值和時均值、合速度和分速度、湍流度以及其他湍流參數。
應用
熱線風速儀的應用主要包括：
- 測量平均流動的速度和方向。
- 測量來流的脈動速度及其頻譜。
- 測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性和時間相關性。
- 測量壁面切應力，這通常通過與壁面平齊放置的熱膜探頭來實現，其原理與熱線測速類似。
- 測量流體溫度，這是通過對探頭電阻隨流體溫度變化的預先測量得到的，之后可以根據測得的探頭電阻確定溫度。此外，熱線風速儀還發展出了多種專門用途。
選型指南
在選擇合適的風速儀時，需要注意區分不同的測試需求。對于平均風速的測試，熱線式風速計是最常用的選擇，因為它采用了熱耗散的原理。相比之下，其他類型的風速計如超聲波式、葉輪式和皮托管式各有優缺點，適用于不同的應用場景。
參考資料 >
用熱線風速儀同時測量流場速度與溫度.百度學術搜索.2024-10-26
熱線風速儀X型探針的一種新標定方法.百度學術搜索.2024-10-26
熱線風速儀.百度學術搜索.2024-10-26